Файл: Характеристики уэцн schlumberger (механизированная добыча) Курс подготовил Дамир Галимов (DGalimov).pptx

Характеристики УЭЦН Schlumberger (механизированная добыча) Курс подготовил Дамир Галимов (DGalimov)

График Pressure-Depth – определение давления, требуемого для поднятия жидкости

Давление -><- Глубина по вертикалиТребуемое давление для подъема жидкости на поверхность определяется из следующих слагаемых:Total Head Pressure – буферное давление;P Gravity – давление создаваемое жидкостью в колонне скважины;P friction – давление необходимое для преодоления сил трения в НКТ (определяется по формуле Hazen-Williams);P outflow = Total Head Pressure + P Gravity + P friction

IPC – Intake Pressure Curve – кривая требуемого давления для подъема жидкости в зависимости от дебита

Total Head Pressure НЕ зависит от дебита;P Gravity НЕ зависит от дебита;P friction зависит от дебита.P outflow = Total Head Pressure + P Gravity + P friction

Системная кривая – P sys

ДавлениеДебит ->QMAXPRPSYS заканчивается в QMAX,PSYS @ QMAX = POPO = IPCPSYS = PO - PWFСистемная криваяДавление статикиКривая притока

Системная кривая – P sys

Дебит ->QMAXPRPO = IPCPSYS = PO - PWFКривая притокаСистемная криваяМакс. дебит фонтанированияДавление

Выражение системной кривой давления через полный динамический напор (TDH - Total Dynamic Head)

H буф – напор на буфере скважины; ДавлениеГлубина по вертикалиPзабPerfsДинамический уровеньTDH = Hбуф + Hf + HдинH f – напор для преодоления сил трения; H дин – динамический уровень.

Полный динамический напор и работа УЭЦН

---

напордебитTDHНапорная характеристика УЭЦНРабочая точка

Полный динамический напор и работа УЭЦН – достижение целевых параметров. Изменение количества ступеней

НапорQTDHКривая полного дин. напора должна пересекать напорную характеристику насоса в целевой точкеСлишком много ступенейСлишком мало ступеней

Полный динамический напор и работа УЭЦН – достижение целевых параметров Изменение частоты

Напорно-расходная характеристика УЭЦН (на примере D3500N)

Левая граница рабочей зоныПравая границарабочей зоныРабочая точкаКривая требуемой мощностиTDHНапорная характеристика насосаКривая эффективности (вычисляется)

Законы подобия при изменении частоты (Affinity Laws VSD)

QQ12ww1w2HH12ww1w2w2PP12ww1w2w3SBHLSBHLw12ww1w2дебит жидкостинапорТРЕБУЕМАЯ мощностьмощность вала на разрывw

Двигатель – пропорциональная зависимость мощности от частоты

MOTOR: 456, 17, 4171, MAXIMUS, RA-UT, CS, S-TRM, AS, HSFT, AFL, KTB, MAXJOINT

50HZ – 212.5 HP, 1765V, 78.6A

60Hz – 255 HP, 2118V, 78.6A

- зависимость мощности двигателя;- зависимость напряжения двигателя;- равенство токов.

Двигатель – определение максимальной частоты по токовой загрузке

• зависимость требуемой насосом мощности

от частоты.

Лимит частоты по ограничению загрузки двигателя

---

зависимость доступной мощности двигателяI.

Лимиты ограничивающие максимальную частоту

• Лимит частоты по мощности вала на разрыв

• Лимит частоты по мощности корпуса на разрыв;

• Лимит частоты по несущей способности

упорного подшипника;

II.III.IV.

Пример

• Частота изначальная w0 = 50Hz;
• Требуемая мощность на 50Hz - PREQ0 = 110.32 кВт;
• Мощность двигателя номинальная на 50Hz- 147кВт;
• Давление развиваемое на закрытую задвижку при 50Hz –

P(Q=0)0 = 229 атм.;

• Мощность вала на разрыв при 50Hz - SBHL0 = 188кВт;
• Предельное давление разрыва корпуса - PH,MAX = 340 атм;

TDH compared to PSYS

PSYS = PO - PWFPO = PTHP + PF + PGRAVITYSystem PressureTDHTDH = HTHP + HF + NVLNVL = dPERF – PWF/GAVGTDH = PTHP/GAVG+ HF+ dPERF- PWF/GAVGPGRAVITY = dPERF*GAVGPF = HF*GAVGPSYS = PTHP+ PF+ PGRAV- PWFHTHP = PTHP/GAVGPSYS = PTHP+ HF*GAVG+ PGRAV- PWFPSYS = PTHP+ HF*GAVG+ dPERF*GAVG- PWFTDH = HTHP+ HF+ dPERF- PWF/GAVGTDH*GAVG = PTHP+ HF *GAVG+ dPERF *GAVG- PWF

---